Gummifeder fürRubber spring forFahrzeugabfederVehicle suspension
Die Erfindung betrifft ein Federelement zur Dämpfung und zum Abfangenvon Stoßen bei Fahrzeugabfederungen oder bei der Lagerung von Maschinen in Form von Hohlkörpern aus elastischem Material, wieGummi oder plastischem Material.The invention relates to a spring element for damping and interceptionfrom bumps in vehicle suspension or in the storage of machines in the form of hollow bodies made of elastic material, such asRubber or plastic material.
Es sind solche Federelemente aus Gummi bekannt, die in länglicher Bauart als Block ausgebildet sind. Derartige Gummifederelemente inlänglicher Bauart haben den Vorteil, daß sie sich in die meist beschränkten Raumverhältnisse bei Fahrzeugabfederungen, also zwischenAchse und Rahmen des Fahrzeuges, günstig einbauen lassen. Bei Fahrzeugen ist der Einbauraum für jedwede Federelemente, insbesondereinfolge der Beschränkungen in der Spurbreite, gerade hinsichtlich der zur Verfugung stehenden Abmessungen quer zur Fahrzeuglängsachsesehr beengt. In Längsrichtung des Fahrzeuges hingegen bietet sich mehr Unterbringungsmöglichkeit. Wenn also ein Gummifederelement mitgroßer Belastbarkeit hinsichtlich des für einen die spezifische Belastung in Grenzen haltenden Querschnitts der Fläche, gebildet ausder Länge des Gummifederungskörpers und seiner Breite in länglicher Bauart nach den bekannten Ausführungsformen verwandt wird, so zeigensich hierbei schwerwiegende Nachteile, die die iSinsatzmöglichkeitensolcher Federn trotz der günstigen Unterbringungsmöglichkeiten stark beeinträchtigen. Solche im wesentlichen mit rechteckigemQuerschnitt ausgebildeten länglichen Blockförmigen Gummifedern habeneine ungünstige Verformungscharakteristik. Allgemein ist die Verformungbei festen Gummiblöcken unter Druckbeanspruchung infolge der Ausbauchung bei 20%Federweg im Verhältnis der unbelasteten Bauhöhebeendet. Die Feder ist dann "auf Block" gedrückt und hart geworden. Außerdem wirkt sich eine solche Verformung ungünstig auf dieLebensdauer der Feder aus, da insbesondere bei periodischen Einfederungen,wie sie beim Fahrzeugbau üblich sind, eine Wärmeentwicklung auftritt, die infolge der ungünstigen Querschnittsverteilungzu einem Wärmestau und überhitzung und letztlich zur Zerstörung der Feder führt.There are known such spring elements made of rubber, which are formed in an elongated design as a block. Such rubber spring elements in an elongated design have the advantage that they can be installed favorably in the mostly restricted space conditions in vehicle suspension systems, that is between the axle and the frame of the vehicle. In vehicles, the installation space for any spring elements is very narrow, particularly due to the restrictions in the track width, especially with regard to the dimensions available transversely to the longitudinal axis of the vehicle. In the longitudinal direction of the vehicle, on the other hand, there is more accommodation. So if a rubber spring element with a high load-bearing capacity is used in terms of the cross-section of the surface that keeps the specific load within limits, formed from the length of the rubber suspension body and its width in an elongated design according to the known embodiments, then this shows serious disadvantages that affect the possible uses such springs have a negative impact despite the favorable accommodation options. Such elongated block-shaped rubber springs, which are designed with a substantially rectangular cross-section, have an unfavorable deformation characteristic. In general, the deformation of solid rubber blocks under compressive stress as a result of the bulging at 20% spring deflection in the ratio of the unloaded construction height has ended. The spring is then "pressed onto the block" and has become hard. In addition, such a deformation has an unfavorable effect on the service life of the spring, since, in particular with periodic deflections, as is common in vehicle construction, heat is generated which, as a result of the unfavorable cross-sectional distribution, leads to heat accumulation and overheating and ultimately to the destruction of the spring.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestallt, derartige Federn zuverbessern und die bei den bekannten Federn vorhandenen Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll' die hauptsächlich vorkommende Druckbelastungso in die Feder eingeleitet werden, daü sie sich auf dengesamten Querschnitt der Feder verteilt und eine gleichmäßige Verfor-The invention has as its object to such springsimprove and avoid the disadvantages of the known springs. In particular, 'should' be the main pressure loadare introduced into the pen in such a way that they relate to thedistributed over the entire cross-section of the spring and a uniform deformation
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Bung sowohl über dem Querschnitt wie über der Höhe erreicht wird«Durch eine solche gleichmäßige Verformung über den bei Federn läng-!licher Bauart an sich ungünstigen, da unsymmetrischen Querschnitt,wird dazu beigetragen, daß eine größere Belastbarkeit und ein größerer Federweg erzielt werden kann bei größerer Lebensdauer der Feder ohneGefahr einer vorzeitigen Zerstörung*Bung is achieved both above the cross-section and above the height "Such a uniform deformation over the lengthways with springs!Licher design inherently unfavorable because of the asymmetrical cross-section,contributes to the fact that a greater load capacity and a greater spring deflection can be achieved with a longer service life of the spring withoutRisk of premature destruction *
Weiter hat die Erfindung sich zur Aufgabe gestellt, die Befestigungso auszubilden, daß eine günstige Übertragung der in Längsrichtung des Fahrzeuges und quer dazu auftretenden Kräfte (Führungs- und Reaktionskräftesowie Seitenkräfte) ohne wesentliche Beeinf^ssung der Verformbarkeit des Federkörpers vor allem an den Auflageflächen unddamit also ohne Beeinträchtigung des wirksamen Federweges und der Belastbarkeit erreicht werden kann. Von wesentlicher Bedeutung für dieErreichung eines großen Federweges ist die Verformbarkeit des Federungskörpers, d. h. die Ausgestaltung der zu verformenden Oberflächegegenüber der Oberfläche, die durch die Druckkräfte beaufschlagt wird und nicht an der Verformung teilnimmt. Bei bekannten Federnwird die Aufteilung des Gummikörpers in einzelne Pakete und dazwischenangeordnete Metallplatten zur günstigen Beeinflussung des Forms faktors vorgesehen. Hierbei ist im Falle dieser bekannten Federn dieFrage der Befestigung des Gesamtelementes am Fahmen oder dergleichendadurch gelöst, daß man diese Befestigung mittels der anvulkanisierten Metallteile vorsieht. Derartige Federpakete haben jedoch denschwerwiegenden Nachteil eines komplizierten Aufbaues und teuren Herstellung. Demgegenüber besteht die weitere Aufgabe darin, den erfindungsgemäßenKörper so auszubilden, daß die Befestigungsmittel für die Festlegung am Rahmen oder der Achse unmittelbar in den Federungskörper eingreifen können. Zur Verwirklichung dieser Forderung mußder Federungskörper aus einem Stück hergestellt sein und die in den elastischen Körper aus Gummi oder anderem elastischen Material eingreifendenBefestigungselemente dürfen bei sicherer Übertragung der Führungs- und Seitenkräfte die günstige Verformung des Federkörpersunter der Druckbelastung nicht beeinträchtigen. )ies setzt weiter voraus, daß der einstückig ausgebildete Federun^skörper sich miteinfachen Befestigungselementen leicht montieren und demontierenläßt.Another object of the invention is the attachmentdesigned in such a way that a favorable transmission of the forces occurring in the longitudinal direction of the vehicle and across it (leadership and reaction forcesand lateral forces) without significantly affecting the deformability of the spring body, especially on the contact surfaces andso that it can be achieved without impairing the effective spring travel and resilience. Essential to thatAchieving a large spring travel is the deformability of the suspension body, i. H. the design of the surface to be deformedcompared to the surface that is acted upon by the compressive forces and does not take part in the deformation. With known springsis the division of the rubber body into individual packages and in betweenarranged metal plates for favorable influencing of the form factor provided. Here is in the case of these known springsQuestion of the attachment of the entire element to the frame or the likesolved by providing this attachment by means of the vulcanized metal parts. However, such spring assemblies have theserious disadvantage of a complicated structure and expensive manufacture. In contrast, the further object is the inventiveTo form the body so that the fastening means for fixing on the frame or the axle can engage directly in the suspension body. In order to achieve this requirementthe spring body be made in one piece and which engage in the elastic body made of rubber or other elastic materialFastening elements allow the favorable deformation of the spring body with safe transmission of the guide and side forcesDo not affect it under the pressure load. ) This further presupposes that the one-piece spring unit moves with theeasy to assemble and dismantle simple fastenersleaves.
Eine weitere Aufgabe sieht die Erfindung darin, die Feder so zu verbessern,daß die an sich den Gummifedern eigene progressive Feder-Another object of the invention is to improve the spring sothat the progressive spring system inherent in rubber springs
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kennlinie mit einem sehr flachen Anlauf beginnt. Hierdurch wirderreicht, daß der Gesamtverlauf der Federkennlinie einer Exponential-ICharakteristik nahekommt und dadurch ein günstiges Schwingungsverhai-:tin des Fahrieuges im leeren, wenig beladenen und voll beladenen Zuatattd ereieljt wird» Verläuft die Federkennlini· nach einer solchenCharakterieUk1 so ist die Schwingungsfrequene bekanntlich bei alleniliiin BelastüngSBUStänden gleich. Der sanft verlaufendf Anstieg derFestsrkeruilialt hat darüberhinaus noch den Vorteil, daß das Einsetzenfiir Feder eaiift und ohne Stoß vor sich geht.characteristic begins with a very flat approach. Hereby is achieved that the entire course of the spring characteristic of a exponential ICharakteristik comes close and thereby a favorable Schwingungsverhai-: tin of Fahrieuges in the empty, bit-loaded and fully loaded Zuatattd is ereieljt "Running is Federkennlini · after such CharakterieUk1 so is the Schwingungsfrequene known the same for all iliiin load bus stands. The gentle rise in the solid strength also has the advantage that the spring can be inserted easily and without impact.
Lösung dar Erfindungsauf gäbe, die hauptsächlich vorkommendeGrnckbtlaattmg so in dl· Fedtr einzuleiten, daß sie sich auf den gesAsten Querschnitt der Feder verteilt und eine gleichmäßige Verformung sowohl über dem Querschnitt wie Über der Höhe erreicht wird, wirdVergasühlaglfi, die Feder mit mehreren in Längsrichtung nebeneinanderli«gestfien Hohlräumen eu versehen, die doppelkegelförmig ausgebildetsiad, BIe Basen der Kegel stehen hierbei auf einander, wobei dieSpit »en der Kegel abgestumpft sind. Je flach der Höhe des Fe der körperskönnen nehrare derartiger abgestumpfter doppelkegelförmiger Hohlraums übereinander angeordnet sein. Zweckmäßigerweise sind die in Längsrichtung der Feder angeordneten Hohlräume so vorgesehen, daß zwischen den einzelnen Hohlräumen und zwar an den Stellen mit der größten Ausdehnung, d. h. also an den Stellen, an denen die Kegelbasenaufeinander stoßeg, genügend Zwisdhenraum angeordnet, damit eine Stabilität der Feder gewährleistet ist. Durch diese Ausbildung derinneren Wandungsflächen der Gummifeder länglicher Bauart 1st eine günstige Verformungsmöglichkeit im inneren Querschnitt der Feder gegeben, wodurch ein Wärmestau vermieden wird. Um die Feder auch gemäß der Aufgabenstellung über der äußeren Wandungsfläche, die nichtauf Druck beaufschlagt wird, die sich also frei verformen kann, hinsichtlich einer dem inneren Aufbau entsprechenden günstigen Verformungsmöglichkeit zu gestalten, ist vorgesehen, die äußere Wandungsfläche mit einer oder mehreren Einschnürungen zu versehen, die imwesentlichen den gesamten äußeren Umfang des Federungskörpers umlaufend angeordnet sind. Die stirnseitigen Auflageflächen des Gummifederungskörpers werden abgefast. Unter Druckbelastung können sichdann die Wandungsteile, die sich zwischen den Stirnseiten bzw· den Stirnseiten und den Einschnürungen befinden, nach außen verformen,wobei diese Tendenz durch die Ausbildung der inneren Hohlräume unterstützt wird. Auf diese Weise läßt sich der Federungskörper überThe solution to the invention would be the one that mainly occursGrnckbtlaattmg should be introduced into the spring in such a way that it is distributed over the entire cross-section of the spring and a uniform deformation is achieved both over the cross-section and over the heightVergasühlaglfi, the spring with several side by side in the longitudinal directionleft hollow spaces formed in the shape of a double conesiad, BIe bases of the cones are on top of each other, with theThe tips of the cones are truncated. The flat of the height of the feet of the bodyMore such truncated double-conical cavity can be arranged one above the other. The cavities arranged in the longitudinal direction of the spring are expediently provided in such a way that between the individual cavities, namely at the points with the greatest extent, d. H. so at the points where the cone basesbutt against each other, arranged enough space between them so that the stability of the spring is guaranteed. Through this training of theinner wall surfaces of the elongated rubber spring is a favorable possibility of deformation in the inner cross-section of the spring, whereby a build-up of heat is avoided. To the spring also according to the task on the outer wall surface, which is notis applied to pressure, which can thus be freely deformed in terms of a favorable deformation possibility corresponding to the internal structure, provision is made for the outer wall surface to be provided with one or more constrictions, which in theessentially the entire outer circumference of the suspension body are arranged circumferentially. The front bearing surfaces of the rubber suspension body are chamfered. Under pressure you canthen the wall parts, which are located between the end faces or the end faces and the constrictions, deform outwards,this tendency is supported by the formation of the internal cavities. In this way, the suspension body can be over
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dem gesamten Querschnitt quer zur Längsrichtung günstig verformen,ohne daß Materialstauchungen auftreten. Dem Formänderungsbedürfnis des Werkstoffes Gummi ist durch diese Ausbildung genügend Rechnunggetragen. Da die Druckbelastung nicht nur die zwischen den Stirnseiten bzw. zwischen den Stirnseiten und den Einschnürungsrillen liegenden Wandungsteile nach außen zu verformen bzw. auszubauchenversucht, sondern auch noch bewirkt, daß die im wesentlichen in Längsrichtung des Federungskörpers verlaufenden Einschnürungenmit ihren Wandungsabschnitten sich einander nähern und zum Anliegen kommen, indem diese Einschnürungen als Gelenk wirken bzw.als Scharnier, ist dafür Sorge zu tragen, daß auch diese Einschnürungen zur gleichmäßigen Aufnahme der auf die Stirnseiten ausgeübtenDruckbelastung beitragen. Dies kann dadurch berücksichtigt werden, daß die Einschnürungen an den Schmalseiten einen größerenÖffnungswinkel aufweisen, als an den Längsseiten, da auf Grund der spezifischen Lastverteilung an den Schmalseiten weniger an umlaufenderEinschnürungslänge zur Verfügung steht als an den Längsseiten. Dies kann dadurch ausgeglichen werden, daß die Einschnürungenüber dem Umfang mit verschiedenen Öffnungswinkeln ausgeführt werden. Ein weiteres Mitteil, die Belastung an den Stirnseitendurch eine Verformungsmöglichkeit aufzunehmen, die spezifisch der Verformung an den Längsseiten entspricht, besteht darin, die Einschnürungsrillebzw. -rillen, die um den Umfang der Feder laufen, in Wellenlinienform anzuordnen, wobei der Linienzugverlauf, deran den Schmalseiten angeordneten Rillen eine größere Länge hat als, im Verhältnis+ der Wellenzugverlauf an den Längsseiten.favorably deform the entire cross-section transversely to the longitudinal direction,without material upsets occurring. This training takes sufficient account of the deformation requirements of the material rubbercarried. Since the pressure load does not only deform or bulge outwardly the wall parts lying between the end faces or between the end faces and the constriction groovestries, but also causes the constrictions running essentially in the longitudinal direction of the spring bodyapproach each other with their wall sections and come to rest because these constrictions act as a joint oras a hinge, care must be taken to ensure that these constrictions are also used to evenly take up those exerted on the end facesContribute pressure load. This can be taken into account in that the constrictions on the narrow sides are largerHave opening angles than on the long sides, because due to the specific load distribution on the narrow sides, less on the circumferential sideNeck length is available than on the long sides. This can be compensated for by the constrictionsbe carried out with different opening angles over the circumference. Another message, the load on the front sidesby means of a deformation option that specifically corresponds to the deformation on the long sides, consists in the constriction grooveor grooves, which run around the circumference of the spring, to be arranged in a wavy line shape, the line drawing, theon the narrow sides arranged grooves has a greater length than, in the ratio + the wave train course on the long sides.
Die Ausbildung der um den Umfang des Federungskörpers verlaufendenEinschnürungsrillen in Wellen- oder Zickzackform trägt wesentlich dazu bei, die Stabilität des Federungskörpers zu erhöhen. Ansicherhöht sich die Stabilität des Federungskörpers bereits dadurch, daß unter Druckbelastung die Wandungsflächen der Einschnürung bzw,Einschnürungen sich aufeinanderlegen und dadurch der Federungskörper sich praktisch gesehen auf einer größeren Basis abstützen kann«Sind diese Einschnürungen wellen- oder zickzackförmig angeordnet, so ist der Verlauf der Einschnürung nicht nur mit ihren Wandungsteilen aufeinander abgestützt, sondern die sich aufeinander abstützendenWandungsflächen der Einschnürungsrillen sind gegeneinander, verkeilt und verzahnt.The formation of the running around the circumference of the suspension bodyConstriction grooves in wave or zigzag shape contribute significantly to increasing the stability of the spring body. Per sethe stability of the spring body is increased by the fact that the wall surfaces of the constriction orConstrictions lie on top of each other and thus the spring body can, in practical terms, be supported on a larger base «If these constrictions are arranged in a wave or zigzag shape, then the course of the constriction is not only supported on one another with their wall parts, but also those that are supported on one anotherWall surfaces of the constriction grooves are against each other, wedged and toothed.
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.!Es wird durch diese Maßnahme eine noch größere Stabilität desFederkörpers gegen seitliches Umknicken erreicht, vor allem dann, wenn der Federweg, der erzielt werden soll, groß sein soll undzur Erzielung eines großen Federweges der Federungskörper quer zurLängsachse sehr schmal ausgebildet wird und daher an sich zum seitlichen Kippen neigen würde. Durch die wellen- oder zickzackförmigeAusbildung der im wesentlichen in Llngsrichtung des Federkörpers verlaufenden Einschnürungsrillen wird aber auch die Steifigkeitder Feder in Längsrichtung, also für die Aufnahme der Führungskräfte, Bremskräfte und Reaktionskräfte günstig beeinflußt. ZurErhöhung der Steifigkeit in Längerichtung unter Beibehaltung der günstigen Verformungsmöglichkeiten über den Querschnitt durch Anordnungvon Einschnürungsrillen kann die längsverlaufende Einschnürung auch so an den beiden Längsseiten des Federkörpers angeordnetwerden, daß sie in der Mitte einen Knick aufweist, das heißt also, daß die von den Enden des Federkörpers ausgehenden Einschnürungenschräg zu einer Auflagefläche verlaufen und sich in der Mitte in einem stumpfen Winkel treffen. Ein weiteres Mittel im Sinne der erfinderischen Aufgabenstellung zur Verbesserung der Verformbarkeitdes Federkörpers unter gleichzeitiger Erhöhung der Belastbarkeit und Stabilität besteht darin, die äußeren V/andungen an den Längsseitenstatt gerade verlaufen zu lassen, mit Einbuchtungen zu versehen. Als vorteilhaft* Ausbildungsform einer länglichen Feder wirdman eine solche ansehen, bei der die Enden halbkreisförmig oder oval ausgebildet sind. Durch eine Anordnung von Einbuchtungen, die imwesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der FSder verlaufen, wird die Verformungsmöglichkeit der Oberfläche der Seitenwandungengünstig beeinflußt und die Belastbarkeit erhöht. Diese Einbuchtungen können auch so angeordnet sein, daß sie von den Auflageflächenausgehend zur Mitte hin schräg unter einem Winkel verlaufen und sich dort, etwa in der Ebene der längsvorlaufenden Einschnürungbzw. Einschnürungen treffen.This measure increases the stability of theAchieved spring body against lateral buckling, especially when the spring travel that is to be achieved is to be large andto achieve a large spring deflection of the suspension body transversely toLongitudinal axis is made very narrow and would therefore tend to tilt to the side. By the wavy or zigzag shapeHowever, the formation of the constriction grooves running essentially in the longitudinal direction of the spring body also increases the rigiditythe spring in the longitudinal direction, so for the inclusion of managers, braking forces and reaction forces favorably influenced. To theIncreasing the rigidity in the longitudinal direction while maintaining the favorable deformation possibilities over the cross-section through arrangementof constriction grooves, the longitudinal constriction can also be arranged in this way on the two longitudinal sides of the spring bodybe that it has a kink in the middle, that is, that the constrictions emanating from the ends of the spring bodyrun obliquely to a support surface and meet in the middle at an obtuse angle. Another means within the meaning of the inventive task for improving the deformabilityof the spring body while increasing the load capacity and stability consists in the outer V / andungen on the long sidesinstead of allowing them to run straight, provide indentations. As an advantageous * form of an elongated springlook at one in which the ends are semicircular or oval. Through an arrangement of indentations in therun essentially perpendicular to the longitudinal extension of the FSder, the deformation possibility of the surface of the side wallsfavorably influenced and the load capacity increased. These indentations can also be arranged in such a way that they are separated from the bearing surfacesstarting at an angle towards the center and there, roughly in the plane of the longitudinal constrictionor constrictions.
Zur Lösung der Aufgabe, die Befestigung so auszubilden, daß eine günstige Übertragung der in Längsrichtung des Fahrzeuges und querdazu auftretenden Kräfte ohne wesentliche Beeinflussung der Verformbarkeit des Federkörpers erreicht wird, wird vorgeschlagen, für dieEinleitung der Druckkräfte sowie der Längs- und Seitenkräfte, die. oberen und gglls» unteren längsverlaufenden Stirnflächen gegen dieFahrzeugteile, gegen dia ^icJi dieJ^eder abstützt, so zu verspannen,To solve the problem of designing the attachment so that a favorable transmission in the longitudinal direction of the vehicle and transverselythis occurring forces is achieved without significantly affecting the deformability of the spring body, is proposed for theIntroduction of the compressive forces as well as the longitudinal and lateral forces, the. upper and, if applicable, lower longitudinal end faces against theVehicle parts against which they are supported so as to be braced
daß eine Übertragung der Kräfte über die Oberflächen erfolgt.that a transmission of the forces takes place via the surfaces.
Im Gegensatz zu den bekannten Federelementen mit anvulkanisiertenMetallteilen bzw. -platten wird daher durch diese Befestigungsart die Verformbarkeit im Bereich der oberen und unteren Stirnflächennicht wesentlich beeinflußt. Die anliegenden Oberflächenteile könnensich unbehindert verformen. Die Befestigung bzw. Vorspannung wirdzweckmäßig durch Befestigungsbolzen mit einem Flanschkopf durchgeführt, wobei diese Bolzen durch die Hohlräume gesteckt und derFlanschkopf in einem Hals mit einem Absatz zur Anlage kommt. Um eine Befestigung der Feder auf beiden Seiten, also mit den oberenund unteren Stirnflächen zu ermöglichen, sind die Hohlräume mit dem Hals und einer Auflage für den Flansch des Bolzenkopfes so angeordnet,daß abwechselnd bei den in Rühe liegenden Hohlräumen die Auflage für den Befestigungsflansch einmal oben und einmal unten liegt.Ist dagegen die Feder nur als Zusatzfeder eingesetzt oder ständig· unter Kraftbeaufschlagung, so genügt die Befestigung lediglich mittelsBolzen auf einer Seite, Eine sichere Übertragung kann auch dadurch erfolgen, daß neben der Befestigung mittels Bolzen zur Aufnahmevon Längskräften eine oder beide Stirnflächen der Feder Absätze aufweisen oder die Stirnflächen derart geknickt sind, daß sie inder Mitte unter einem stumpfen Winkel zusammentreffen. Hierbei stützen sich diese Flächen gegen entsprechende mit Auflageflächenversehene Bauteile am Rahmen bzw. der Achse des Fahrzeuges ab.In contrast to the known spring elements with vulcanizedMetal parts or plates are therefore deformable in the area of the upper and lower end faces through this type of fasteningnot significantly affected. The adjacent surface parts candeform freely. The attachment or bias isexpediently carried out by fastening bolts with a flange head, these bolts being inserted through the cavities and theFlange head comes to rest in a neck with a shoulder. To fix the spring on both sides, i.e. with the upper onesand lower end faces, the cavities with the neck and a support for the flange of the bolt head are arranged in such a way thatthat alternately in the cavities lying in Rühe the support for the mounting flange is once above and once below.If, on the other hand, the spring is only used as an additional spring or is constantly under the application of force, then the fastening is sufficient merely by means ofBolts on one side, a secure transmission can also be done by the fact that in addition to the fastening by means of bolts for recordingof longitudinal forces one or both end faces of the spring have paragraphs or the end faces are bent in such a way that they are inmeet in the middle at an obtuse angle. Here, these surfaces are supported against corresponding bearing surfacesprovided components on the frame or the axle of the vehicle.
Zur Lösung der Aufgabe, die an sich bei Gummifedern vorhandene progressiveFederkennlinie zu verbessern, so daß sie mit einem sehr flachen Anlauf beginnt, wird vorgeschlagen, bei der Anwendung der Federals Zusatzfeder mit einer Befestigung nur auf einer Seite, diese mit dem Fahrzeugbauteil, gegen das sich die Feder abstützt, inBerührung kommende Stirnfläche so auszubilden, daß zusätzlich einverformbarer Rand angeordnet wird, der bei der Einfederung sich zuerst verformt, bevor die Verformung des ganzen Federkörpers vorsich geht. Dadurch erhält die Federcharakteristik einen sehr weichen Anlauf. Anstelle des leicht verformbaren Ringes kann auch einepyramidenföraige oder kegelstumpfförmige Erhöhung der Stirnflächeder Feder den gewünschten flachen Anlauf der Kennlinie herbeiführen, ohne daß dadurch die Verformbarkeit der übrigen Wandungsteileund damit die Funktionssicherheit der Feder in beaug auf Federungsvermögen, Federweg, Belastbarkeit und Stabilität beeinträchtigt /To solve the problem, the progressive rubber springs that exist in themselvesImproving the spring characteristic so that it starts with a very shallow approach is suggested when using the springas an additional spring with a fastening only on one side, this with the vehicle component against which the spring is supported, inForm contact coming face so that an additionalDeformable edge is arranged, which is first deformed during the deflection, before the deformation of the whole spring body beforeis going. This gives the spring characteristic a very soft start. Instead of the easily deformable ring, apyramidal or frustoconical elevation of the end facethe spring bring about the desired flat start of the characteristic curve without thereby reducing the deformability of the other wall partsand thus the functional reliability of the spring in terms of resilience, spring deflection, load capacity and stability is impaired /
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Zur Erhöhung der Belastbarkeit und Stabilität läßt sich auchder Querschnitt der Einschnürung bzw. Einschnürungen insoweit variieren, als anstelle der V-förmigen Einschnürungsrille einesolche vorgesehen wird, bei der die Seitenflächen des Öffnungswinkels sich unter Belastung asymptotisch nähern. Ebenfalls isteine Querschnittsform der Einschnürung zur Stabilitätserhöhung günstig, bei der der Grund der Einschnürungsrille schwalbenschwanzförmigausgebildet ist, wenn die benachbarten Wandungsabschnitte gewölbt oder gerade ausgebildet sind.To increase the load capacity and stability can alsothe cross-section of the constriction or constrictions vary to the extent that one instead of the V-shaped constriction groovesuch is provided in which the side surfaces of the opening angle approach asymptotically under load. Is alsoa cross-sectional shape of the constriction is favorable for increasing stability, in which the base of the constriction groove is dovetail-shapedis formed when the adjacent wall sections are curved or straight.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielendargestellt.The invention is illustrated in the drawings using exemplary embodimentsshown.
Fig, 1 zeigt eine Ansicht einer blockförmigen Gummifeder inlänglicher Bauart.Fig. 1 shows a view of a block-shaped rubber spring inelongated design.
Fig» 2 stellt einen Schnitt, durch die Feder nach Fig. 1 in RichtungII- II dar,FIG. 2 shows a section through the spring according to FIG. 1 in the directionII- II represent
Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch den Federungskörper nachFig. 1 nach einem Schnitt in Richtung III-III dar.Fig. 3 shows a longitudinal section through the spring bodyFig. 1 after a section in the direction III-III.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Federungskörpers mit einer Einschnürungsrille,bei der der Öffnungswinkel der V-förmigen Einschnürungsrille an den halbkreisförmig ausgebildetenEnden größer ist als an den Lämgsseiten.Fig. 4 shows a view of a spring body with a constriction groove,where the opening angle of the V-shaped constriction groove on the semicircularEnds is larger than on the Lämgsseiten.
Fig. 5 zeigt einen Teil eines Federungskörpers mit einer Einschnürung,die zickzackförmig verläuft.Fig. 5 shows part of a spring body with a constriction,which runs zigzag.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines Teiles eines Federungskörpers mit einem wellenförmigen Verlauf der Einschnürung mit oinerengeren Welle am Ende.Fig. 6 shows a view of part of a spring body with an undulating course of the constriction with oinernarrower wave at the end.
Fig. 7 zeigt einen Federungskörper mit einer anderen Zick-Zack-Formder Einschnürung.Fig. 7 shows a spring body with a different zigzag shapethe constriction.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht eines Federungskörpere,bei derdieEinschnürung inder Mitte einen Knick aufweist.Fig. 8 shows a view of a spring bodyin which the constriction hasa kink in the middle.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht eines Federungskörpers, bei dem die Seitenflächen nach innen Einbuchtungen aufweisen. '9 shows a side view of a spring body in which the side surfaces have indentations inward. '
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf den Federungskörper gem. Fig.Fig. 10 shows a top view of the spring body according to.
Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht eines Federungskörpers, der an der unteren Stirnfläche einen verformbaren Rand aufweist.11 shows a side view of a spring body which has a deformable edge on the lower end face.
Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht eines Federungskörpers, bei dem beide Stirnseiten derart geknickt sind, daß die Flächenhälftenin der Mitte unter einem stumpfen Winkel zusammentreffen.Fig. 12 shows a side view of a spring body in which both end faces are bent in such a way that the surface halvesmeet in the middle at an obtuse angle.
Fig. 13 zeigt eine ähnliche Ausbildung des Federungskörpers nach Fig. 12, bei der die Stirnflächen geknickt sind und ebenfallsdie beiden im stumpfen Winkel zueinander stehenden Flächenhälften in der Mitte zusammentreffen, jedoch das obereTeil des Federungskörpers dachartig geknickt und in einem entsprechenden Rahmenteil des Fahrzeuges eingespannt ist,so daß auch Längskräfte sicher übertragen werden können. Das untere Teil der Feder, das durch die Neigung der Seitenflächenzueinander schmaler ist als das obere Teil, ist mit einem Aufsatz in Form eines Pyramidenstumpfes versehen.Hierdurch,, sowie durch die nach unten spitz zulaufende Anordnung dieser Feder, ist eine weich anlaufende Kennlinieerzielbar.FIG. 13 shows a similar design of the spring body according to FIG. 12, in which the end faces are kinked and likewisethe two halves of the surface, which are at an obtuse angle to each other, meet in the middle, but the upper onePart of the suspension body is bent like a roof and clamped in a corresponding frame part of the vehicle,so that longitudinal forces can also be safely transmitted. The lower part of the spring created by the inclination of the side facesis narrower to each other than the upper part, is provided with an attachment in the form of a truncated pyramid.As a result of this, as well as the arrangement of this spring, which tapers towards the bottom, is a smooth running characteristicachievable.
Fig. 14 zeigt einen Einschnürungsquecschnitt mit einer Einschnürungsrille,bei der die Seitenflächen des öffnungswinkels gewölbt ausgebildet sind und sich unter Belastung asymptotischnähern.14 shows a constriction cross section with a constriction groove,in which the side surfaces of the opening angle are arched and asymptotically under loadapproach.
Fig. 15 Eeigt einen Einschnürungsquerschnitt mit einer riinschnürungsrille,bei der die eine Seitenfläche gewölbt ist und die ändert gerade ausgebildet ist.15 shows a constriction cross-section with a constriction groove,in which one side surface is curved and the changes are straight.
Fig« 16 ceigt eine Ausbildung eines Einschnürungsquerschnittes,bei der die Einschnürungerille im Querschnitt schwalben-•chwaniförmigausgebildet ist und die benachbarten Seiten-Fig. 16 shows an embodiment of a constriction cross-section,in which the constriction groove is swallow-shaped in cross sectionis formed and the adjacent side
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flächen gerade ausgebildet sind.surfaces are straight.
Fig. 17 zeigt eine Ausbildung einer Einschnürungsrille mit schwalbenschwanzförmigern Querschnitt, wobei die benachbartenSeitenflächen gewölbt ausgebildet sind.FIG. 17 shows an embodiment of a constriction groove with a dovetail-shaped cross section, with the adjacentSide surfaces are curved.
Fig. 18 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, mit den Befestigungsteilen an einem Ende der Gummifeder.Fig. 18 shows a side view, partly in section, with the fastening parts at one end of the rubber spring.
Der blockförmige in länglicher Bauart ausgeführte Gummifederungskörper1 ist mit zweckmäßigerweise abgerundeten Enden 2 versehen. Der übergang von den Seitenflächen und Endflächen zu den Stirnflächenerfolgt ebenfalls zweckmäßig über eine Abschrägung 3. Die Außenflächen des Federungskpörpers sind mit einer oder mehrerenEinschnürungsrillen 4 versehen. Die Seitenflächen 5, 6 dieser Rillen bzw. Rille können im Winkel zueinander angeordnet sein (V-förmig).Sie können auch gewölbt sein entsprechend Fig. 14. In Fig. 15 ist die eine Fläche gerade ausgebildet 51, während die andere Fläche6' gewölbt ausgebildet ist. In Fig. 16 ist der Querschnitt der Rillenschv.albenschwanzförmig ausgebildet. Die Flächen 51 ' und 6* 'laufen nach außen in einem Winkel aufeinander zu. Sie lassen nach außen nur die Öffnung 7 in Erscheinung treten. Auf dem Grund deriiille ist eine Ausbuchtung 8 angeordnet. Die der iünschnürungsrillebenachbarte» äußeren Wandungsteile sind mit 9 und 10 bezeichnet und gerade ausgeführt. In Fig«, 17 ist die Einschnürungsrille ebenfallsschwalbenschv/anzförmig ausgebildet.Oieder Rille benachbarten äußerenWandungsteile des Federun skörpers sind gewölbt ausgebildet und mit 91 und 10- bezeichnet.The block-shaped, elongated rubber suspension body 1 is provided with ends 2 that are suitably rounded. The transition from the side surfaces and end surfaces to the end surfaces also expediently takes place via a bevel 3. The outer surfaces of the suspension body are provided with one or more constriction grooves 4. The side surfaces 5, 6 of these grooves or groove can be arranged at an angle to one another (V-shaped). They can also be curved according to FIG. 14. In FIG. 15, an area is straight 51, while the other face is arched 6 '. In Fig. 16, the cross-section of the grooves is swivel-tailed. The surfaces 51 'and 6 *' run outwards towards one another at an angle. You only let the opening 7 appear to the outside. A bulge 8 is arranged on the base of the sleeve. The outer wall parts adjacent to the narrowing groove are denoted by 9 and 10 and are straight. In FIG. 17 the constriction groove is also designed in the shape of a dovetail.Oie the outer wall parts of the Federun body adjacent to the groove are archedand denoted by 9 1 and 10-.
Zur Erhöhung der Belastbarkeit und zur Beeinflussung der Einfederungdurch gleichmäßige Verformung des Gummifoderungskörpers kann auchder öffnungswinkel der liinschnürungsrille über den Umfang veränderlichgestaltet werden, insbesondere ist es zweckmäßig, den Öffnungswinkel, wie in Fig. 4 gezeigt, an den Längsseiten des Federungskörperskleiner zu halten, als an den Endseiten. Auf Grund der schnelleren Verformung an den Endseiten würde sich bei gleichgroßem Öffnungswinkelüber dem Umfang die Einschnürungen He durch Nähern !herWandungsflächen an den beiden Endseiten schneller schließen. Durchdie oben beschriebene Maßnahme ist eine günstige Verformung gewährleistet,tTo increase the load capacity and to influence the deflectionby uniform deformation of the rubber support body can alsothe opening angle of the narrowing groove can be changed over the circumferencebe designed, in particular, it is useful to set the opening angle, as shown in Fig. 4, on the longitudinal sides of the suspension bodyto keep smaller than on the end sides. Due to the faster deformation on the end sides, the opening angle would be of the same sizeover the circumference the constrictions He by approaching!Close the wall surfaces on the two end sides more quickly. Bythe measure described above ensures favorable deformation,t
ι 9098U/07O· .ίο-ι 9098U / 07O .ίο-
Die innere gunstigeVerformung des Federungskörpers wird dadurchbeeinflußt, daß im Innern des länglichen Hohlkörpers 2 oder mehrere Hohlräume vorgesehen sind, die zweckmäßigerweise so ausgebildetsind, daß sie, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, die Form von aufeinander gesetzten Kegelstümpfen aufweisen. In Fig. 2 ist ein Federungskörper mit einer äußeren Einschnürungsrille, die von den Wandungsteilen 5 und 6 gebildet wird, dargestellt. Der Hohlraum ist mit 11bezeichnet. Es können mehrere derartige Hohlräume hintereinander in Längsrichtung angeordnet sein. Diese Hohlräume können hierbeiauf der Längsachse ihren Platz finden, können jedoch auch gegeneinander seitlich versetzt sein. Die Hohlräume 11 sind an der einenSeite mit einer kleineren öffnung 12 versehen, die sich nach innenzu zu einem Absatz 13 erweitert. Das entgegengesetzte Ende 14 des Hohlraumes hat eine größere Bohrung, durch die zweckmäßigerweiseder Befestigungsbolzen mit dem.Flanschkopf eingeführt wird. Wie in Fig. 18 dargestellt, kann die öffnung 12, die mit dem Hohlraumin Verbindung steht, eine Metallbuchse 16 aufweisen, die in der Bohrung durch Vulkanisation, Kleben oder durch Klemmsitz befestigtist« Die Buchse 16 dient zur Aufnahmejdes Befestigungsbolzens 17.Es ist klar, daß auch der Absatz 13 in dem Gummikörper unmittelbar den Kopf des Bolzens 17 aufnehmen kann,wobei zweckmäßigerweiseeine Scheibe 18 dazwischen angeordnet ist, wie in Fig„ 18 gezeigtist. Der Bolzen 17 kann dazu dienen, den Federkörper in Verbindung mit einer Metallkappe 19 und mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindungzu bringen. Die Metallkappe 19 ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sie die dem Fahrzeugrahmen zugewandte Oberfläche ganz abdecktund kann mit mehreren Befestigungslöchern für den Bolzen 17 versehen sein. Die größere Öffnung 14 an dem unteren Ende des Federelementesist genügend groß, um die Scheibe 18 und den Bolzen 17 einführen zu können.The inner favorable deformation of the suspension body is therebyaffects that in the interior of the elongated hollow body 2 or more cavities are provided, which are expediently designedare that, as shown in FIGS. 2 and 3, they have the shape of truncated cones placed one on top of the other. In Fig. 2, a spring body with an outer constriction groove, which is formed by the wall parts 5 and 6, is shown. The cavity is at 11designated. Several such cavities can be arranged one behind the other in the longitudinal direction. These cavities can herefind their place on the longitudinal axis, but can also be laterally offset from one another. The cavities 11 are on one sideSide provided with a smaller opening 12, which extends inwardsto extended to a paragraph 13. The opposite end 14 of the cavity has a larger bore through which expedientlythe fastening bolt is inserted with the flange head. As shown in FIG. 18, the opening 12, which is connected to the cavityis in communication, have a metal sleeve 16 which is fixed in the bore by vulcanization, gluing or by press fitThe socket 16 serves to accommodate the fastening bolt 17.It is clear that the shoulder 13 in the rubber body can directly accommodate the head of the bolt 17, expedientlya disk 18 is interposed as shown in FIGis. The bolt 17 can serve to connect the spring body in connection with a metal cap 19 and with the vehicle framebring to. The metal cap 19 is expediently designed so that it completely covers the surface facing the vehicle frameand can be provided with several fastening holes for the bolt 17. The larger opening 14 at the lower end of the spring elementis large enough to insert the disc 18 and the bolt 17 can.
Aus Fig.. 1 und 3 geht hervor, daß die einzelnen Hohlräume 11 soausgebildet sind, daß die Öffnungen 12 und 14 abwechselnd an denentgegengesetzten Seiten angeordnet sind. So sind, wie in Fig. 3 gezeigt, zwei Öffnungen 12 auf der oberen Kopffläche des Gummikörpersangeordnet und zwei öffnungen 12 an der Bodenfläche. Hierdurch ist die Möglichkeit einer sicheren Befestigung des Gummifederungskörpersan beiden Enden gegeben. Zur besseren Verformung der Außenwandungendes Federungskörpers können die Außenwandungen mit Einbuchtungen 15 versehen sein, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt. DieseEinbuchtungen 15 sind zweckaäßigerdwd.se zwischen zwei Hohlräumen 11«»^ordnet. ·θ··1*/θ7δ·η"""'- 'From Fig. 1 and 3 it can be seen that the individual cavities 11 are designed so that the openings 12 and 14 are arranged alternately on the opposite sides. As shown in FIG. 3, two openings 12 are arranged on the upper head surface of the rubber body and two openings 12 are arranged on the bottom surface. This enables the rubber suspension body to be securely fastened at both ends. For better deformation of the outer walls of the spring body, the outer walls can be provided with indentations 15, as shown in FIGS. 9 and 10. These indentations 15 are expediently arranged between two cavities 11. · Θ ·· 1 * / θ7δ ·η """'-'
Als weiteres Mittel zur Beeinflussung der Verformung sowie zurErhöhung der Stabilität können die auf dem Umfang des Federungskörpertverlaufenden Einschnürungsrillen 4 zickzackförmig angeordnet sein oder wellenförmig oder verzahnt, wie in Fig. 5, 6 und 7 gezeigt.Eine besonders günstige Ausführungsart ergibt eich nach Fig. 8,wobei die Einschnürungsrillen sich in der Mitte der Stirnfläche In einem stumpfen Winkel treffen. Hierbei können die Einschnürungsrillen 4 in allen Anordnungen die verschiedenen Querschnitte aufweisen.As a further means of influencing the deformation as well as forStability can be increased on the perimeter of the suspension bodyextending constriction grooves 4 may be arranged in a zigzag shape or in a wave-like or toothed manner, as shown in FIGS. 5, 6 and 7.A particularly favorable embodiment results from Fig. 8,wherein the constriction grooves meet in the middle of the end face at an obtuse angle. Here, the constriction grooves 4 can have the different cross-sections in all arrangements.
Bei dem Federungskörper 1 nach Fig. 11 ist zur Erhöhung des Federweges und zur Erzielung eines sehr flachen Anlaufes der Federkennlinie an der unteren Stirnfläche eine schusselformige Ausnehmung 16 angeordnet. Hierbei bleibt an der Stirnseite der Feder 1ein schemeler umlaufender Rand 17 stehen. Dieser Rand kommt beimEinfederungsvorgang zuerst zur Wirkung und verformt sich auf Grund seines geringeren spezifischen Querschnittes sehr leicht. Dieseleichte Verformbarkeit ergibt eine flach anlaufende Federkennlinie. Hierbei wirkt die schüsseiförmige Ausnehmung stabilisierend undzentrierend, in-dem sie den Federkörper gewissermaßen auf der Unterlage festsaugt.In the spring body 1 according to FIG. 11, a bowl-shaped recess 16 is arranged on the lower end face to increase the spring travel and to achieve a very flat approach of the spring characteristic. The spring 1 remains on the end facea stool circumferential edge 17 is available. This edge comes withThe compression process first becomes effective and deforms very easily due to its smaller specific cross-section. Theseeasy deformability results in a flat spring characteristic. The bowl-shaped recess has a stabilizing effectcentering by sucking the spring body so to speak on the base.
Bei der Ausbildungsform der Feder 1 nach Fig. 12 sind die beidenStirnflächen geknickt ausgeführt. Die obere Stirnfläche ist mit 21 und die untere Stirnfläche mit 22 bezeichnet. In der Mitte derStirnfl&chen sind diese geknickt, so daß die Hälften der Flächenin einem stumpfen Winkel aneinander stoßen. In Fig. 12 ist die obere Stirnfläche mit einem nach oben offenen Winkel eingeknicktund an ein entsprechend dachartig ausgebildetes Rahmenteil 23 befestigtj gegen das sich die Feder abstützt. Bei dieser Ausbildungsart ist die untere Stirnfläche 22 dachartig abgeknickt, indemdie beiden Flächenhälften 22 in einem stumpfen Winkel aneinander stoßen. Beim Einfederungevorgang würde sich demnach die Firstlinieder geknickt ausgeführten unteren Stirnfläche 22 zuerst alt'dem Achsteil bzw. einer mit der Achse in Verbindung stehende Gegenplatte berühren· Diese Ausbildungsform des Federungskurpers gewährleistet eine sichere Halterung und Aufnahme von Längs- und Führungskräften durch den Rahmen, wie auch eine weich anlaufende Federkennlinie,dadurch, daß das Ende des Federungskörperβ euerst alt der BeaufIn the embodiment of the spring 1 according to FIG. 12, the two areFront surfaces bent. The upper end face is denoted by 21 and the lower end face is denoted by 22. In the middle ofFront surfaces are bent so that the halves of the surfacesbutt against each other at an obtuse angle. In FIG. 12, the upper end face is bent at an angle that is open at the topand attached to a correspondingly roof-like frame part 23 against which the spring is supported. In this type of training, the lower end face 22 is bent like a roof bythe two surface halves 22 abut one another at an obtuse angle. During the spring deflection process, the ridge line would bethe bent lower end face 22 first touch the axle part or a counter-plate connected to the axle.This design of the suspension body ensures that the frame securely holds and absorbs longitudinal and guide forces, as well as a smooth spring characteristic curve,in that the end of the suspension body is very old the Beaufechlagungsflache nurln|#f%IW f/JfVMf{finingkoilBt und licn **&·Ιι-impact area onlyln | # f%I W f / JfVMf{ finingkoilBt und licn ** & · Ιι-
- 12 - -- 12 - -
BAD ORiGiMALBAD ORiGiMAL
mend hierbei verformt. Zvveckmaßigerweise ist bei dieser Ausbildungsformeine Abplattung 24 vorgesehen, damit das Ende der Gummihohlfeder nicht schneidenförmig mit der Gegenplatte in Berührung kommtund einem vergrößerten Abrieb unterworfen ist. Auch bei dieser Ausbildungsform kann die schüsseiförmige Ausnehmung 16 mit dem umlaufendenRand 17 ausgeführt werden, um eine flach anlaufende Federkennlinie zu erzielen.mend deformed in the process. Zvveckmessigerweise is in this form of traininga flattening 24 is provided so that the end of the hollow rubber spring does not come into contact with the counter-plate in the form of a cutting edgeand is subject to increased abrasion. In this embodiment, too, the bowl-shaped recess 16 can be connected to the circumferentialEdge 17 are executed in order to achieve a flat running spring characteristic.
Bei der Ausbildungsform nach Fig. 15 ist eine Gummifeder ähnlich der in Fig. 12 dargestellt. Hierbei ist das größere Ende, vvelchesdachartig abgeknickt ist, am Rahmen befestigt, während das schmalere Ende, welches an sich einen offenen Knickwinkel aufweisen würde,gegen die Achse zu gerichtet. Zweckmäßigerweise ist hier eine Ausbildungsform vorzusehen, bei der auf dieses schmale Ende nocheine Pyramide 18 aufgesetzt ist·In the embodiment according to FIG. 15, a rubber spring similar to that in FIG. 12 is shown. Here is the bigger end, vvelchesis kinked like a roof, attached to the frame, while the narrower end, which would have an open kink angle,directed against the axis. Appropriately, a form of training is to be provided here in which this narrow end is stilla pyramid 18 is put on
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